工程力学材料力学东北大学答案

第七章

习题

7-1 直径d=2cm的拉伸试件，当与杆轴成

斜截面上的切应力

时，杆表面上将出现滑移线。求此时试件的拉力P。

7-2在拉杆的某一斜截面上，正应力为

，切应力为

。试求最

大正应力和最大切应力。

7-3 已知应力状态如图a、b、c所示，求指定斜截面ab上的应力，并画在单元体上。

7-4已知应力状态如图a、b、c所示，求指定斜截面ab上的应力，并画在单元体上。

7-5求图示各单元体的三个主应力，最大切应力和它们的作用面方位，并

画在单元体图上。

7-6 已知一点为平面应力状态，过该点两平面上的应力如图所示，求主应力、主方向和最大切应力。

及

7-7 一圆轴受力如图所示，已知固定端横截面上的最大弯曲应力为40MPa，最大扭转切应力为30 Mpa，因剪力而引起的最大切 应力为6kPa.

（1） 用单元体画出在A、B、C、D各点处的应力状态；

（2） 求A点的主应力和最大切应力以及它们的作用面的方位。 7-8 求图示各应力状态的主应力、最大切应力以及它们的作用面的方位。

7-9 设地层为石灰岩，波松比离地面400m深处的压应力。

，单位体积重。试计算

7-10 图示一钢制圆截面轴，直径d=60mm,材料的弹性模量

工程力学材料力学

（北京科技大学与东北大学）

第一章 轴向拉伸和压缩

1-1：用截面法求下列各杆指定截面的内力

解：

由新疆大学&东华大学 汤宏宇 整理

(a):N1=0,N2=N3=P

(b):N1=N2=2kN

(c):N1=P,N2=2P,N3= -P

(d):N1=-2P,N2=P

(e):N1= -50N,N2= -90N

由新疆大学&东华大学 汤宏宇 整理

(f):N1=0.896P,N2=-0.732P

注（轴向拉伸为正，压缩为负）

1-2：高炉装料器中的大钟拉杆如图a所示，拉杆下端以连接楔与大钟连接，连接处拉杆的横截面如图b所示；拉杆上端螺纹的内

径d=175mm。以知作用于拉杆上的静拉力P=850kN，试计算大钟拉杆的最大静应力。

P850kN??2S1d14 解： σ1= =35.3Mpa

P850kN??2S2d24 σ2= =30.4MPa

∴σ

max

=35.3Mpa

1-3：试计算图a所示钢水包吊杆的最大应力。以知钢水包及其

第六章

习题

6—1 用积分法求以下各梁的转角方程、挠曲线方程以及指定的转角和挠度。已知抗弯刚度EI为常数。

6-2、用积分法求以下各梁的转角方程、挠曲线方程以及指定的转角和挠度。已知抗弯刚度EI为常数。

6-3、用叠加法求图示各梁中指定截面的挠度和转角。已知梁的抗弯刚读EI为常数。

6-4阶梯形悬臂梁如图所示，AC段的惯性矩为CB段的二倍。用积分法求B端的转角以及挠度。

6-5一齿轮轴受力如图所示。已知：a=100mm,b=200mm,c=150mm,l=300mm;材料的弹性模量E=210Pa;轴在轴承处的许用转角[]

=0.005rad。近似的设全轴的直径均为d=60mm,试校核轴的刚度。

回答：

6-6一跨度为4m的简支梁，受均布载荷q=10Kn/m,集中载荷P=20Kn,梁由两个槽钢组成。设材料的许用应力[]=160Ma,梁的许 用挠度[]=不计。

。试选择槽钢的号码，并校核其刚度。梁的自重忽略

6-7两端简支的输气管道，外径D=114mm。壁厚=4mm,单位长度重量q=106N/m,材料的弹性模量E=210Gpa。设管道的许用挠度

试确定管道的最大跨度。

6-8 45a号工字钢的简支梁，跨长l=10m,材料的弹性模

东北大学17秋学期《工程力学》在线作业2 一、单选题（共20道试题，共100分。）V

1.弯曲切应力在横截面上沿高度的分布是 A.均匀分布；

B.线性分布，中性轴处大，上下边缘零； C.抛物线分布

D.抛物线分布，中性轴处大，上下边缘零. 正确答案：D

2.两端铰支细长杆受压，在截面面积相同的情况下，空心圆截面比实心圆截面好。（ A.对 B.错

正确答案：A

3.选择题3：）。 A.A B.B C.C D.D

正确答案：B

4.一般情况，过一点在最大正应力作用的截面上有无切应力？在最大切应力作用的截面上有无正应力？ A.有、没有； B.没有、有； C.有、有

D.没有、没有. 正确答案：B

5.选择题2 A.A B.B C.C D.D

正确答案：B

6.有一横截面面积为A的圆截面杆件受轴向拉力作用，若将其改为截面积仍为A的空心圆截面杆件，其他条件不变，试判断以下结论的正确性： A.轴力增大，正应力增大，轴向变形增大； B.轴力减小，正应力减小，轴向变形减小； C.轴力增大，正应力增大，轴向变形减小； D.轴力、正应力、轴向变形均不发生变化。 正确答案：D

第六章

习题

6—1 用积分法求以下各梁的转角方程、挠曲线方程以及指定的转角和挠度。已知抗弯刚度EI为常数。

6-2、用积分法求以下各梁的转角方程、挠曲线方程以及指定的转角和挠度。已知抗弯刚度EI为常数。

6-3、用叠加法求图示各梁中指定截面的挠度和转角。已知梁的抗弯刚读EI为常数。

6-4阶梯形悬臂梁如图所示，AC段的惯性矩为CB段的二倍。用积分法求B端的转角以及挠度。

6-5一齿轮轴受力如图所示。已知：a=100mm,b=200mm,c=150mm,l=300mm;材料的弹性模量E=210Pa;轴在轴承处的许用转角[]

=0.005rad。近似的设全轴的直径均为d=60mm,试校核轴的刚度。

回答：

6-6一跨度为4m的简支梁，受均布载荷q=10Kn/m,集中载荷P=20Kn,梁由两个槽钢组成。设材料的许用应力[]=160Ma,梁的许 用挠度[]=不计。

。试选择槽钢的号码，并校核其刚度。梁的自重忽略

6-7两端简支的输气管道，外径D=114mm。壁厚=4mm,单位长度重量q=106N/m,材料的弹性模量E=210Gpa。设管道的许用挠度

试确定管道的最大跨度。

6-8 45a号工字钢的简支梁，跨长l=10m,材料的弹性模

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15秋学期《工程力学基础》在线作业3 单选题

一、单选题（共 20 道试题，共 100 分。） 1. 判断静不定梁的条件是 。 . 约束反力的数目等于平衡方程的数目； . 约束反力的数目小于平衡方程的数目； . 与约束反力和平衡方程数目无关； . 约束反力的数目大于平衡方程的数目. -----------------选择： 2. / . . . .

-----------------选择：

3. 已知一正方体，各边长，沿对角线H作用一个力，则该力在X1轴上的投影为()。// / . 0

. F/1.414 . F/2.449 . F/1.732

-----------------选择：

4. 拉伸与扭转组合变形、弯曲与扭转组合变形，它们的强度条件相同。（ ） . 对 . 错

-----------------选择：

5. 下列实例中，属于有害摩擦的是 () . 自行车车轮与地面摩擦 . 自行车脚踏板与鞋底摩擦 . 行车车轮中车轴与轴

工程力学课后答案

1-1试画出以下各题中圆柱或圆盘的受力图。与其它物体接触处的摩擦力均略去。 F O W A O W A (a) (b)

B O W B O W A

A (d)

(e)

解： F O O A FB B W W FA

B FA

FB (a) (b) FB FB FA O A W B O W A

FA (d)

(e)

1-2 试画出以下各题中AB杆的受力图。 A A E C C W W D D B B

a)

b)

A O W c)

FO A O FA

W (c)

A C W B (c)

《工程力学》习题选解

F C B C W (d)

(e) B 解： A A FA FE E FA C C FD A FD W W D C D B B FW B B

FB

FB

(a) (b)

(c)

A FF A A C FA C FB B W B

(d) FB

(e)

1-3 试画出以下各题中AB梁的受力图。 q F A B A C A C B C D B W W D (a)

(b)

(c)

F A C B D q F W A

材料力学基本知识

复习要点

1. 材料力学的任务

材料力学的主要任务就是在满足刚度、强度和稳定性的基础上，以最经济的代价，为构件确定合理的截面形状和尺寸，选择合适的材料，为合理设计构件提供必要的理论基础和计算方法。 2. 变形固体及其基本假设

连续性假设：认为组成物体的物质密实地充满物体所在的空间，毫无空隙。 均匀性假设：认为物体内各处的力学性能完全相同。

各向同性假设：认为组成物体的材料沿各方向的力学性质完全相同。 小变形假设：认为构件在荷载作用下的变形与构件原始尺寸相比非常小。 3. 外力与内力的概念

外力：施加在结构上的外部荷载及支座反力。

内力：在外力作用下，构件内部各质点间相互作用力的改变量，即附加相互作用力。内力成对出现，等值、反向，分别作用在构件的两部分上。 4. 应力、正应力与切应力

应力：截面上任一点内力的集度。 正应力：垂直于截面的应力分量。 切应力：和截面相切的应力分量。 5. 截面法

分二留一，内力代替。可概括为四个字：截、弃、代、平。即：欲求某点处内力，假想用截面把构件截开为两部分，保留其中一部分，舍弃另一部分，用内力代替弃去部分对保留部分的作用力，并进行受力平衡分析，求出内力。 6. 变形与线应变切应变

变形：变形

材料力学基本知识

复习要点

1. 材料力学的任务

材料力学的主要任务就是在满足刚度、强度和稳定性的基础上，以最经济的代价，为构件确定合理的截面形状和尺寸，选择合适的材料，为合理设计构件提供必要的理论基础和计算方法。 2. 变形固体及其基本假设

连续性假设：认为组成物体的物质密实地充满物体所在的空间，毫无空隙。 均匀性假设：认为物体内各处的力学性能完全相同。

各向同性假设：认为组成物体的材料沿各方向的力学性质完全相同。 小变形假设：认为构件在荷载作用下的变形与构件原始尺寸相比非常小。 3. 外力与内力的概念

外力：施加在结构上的外部荷载及支座反力。

内力：在外力作用下，构件内部各质点间相互作用力的改变量，即附加相互作用力。内力成对出现，等值、反向，分别作用在构件的两部分上。 4. 应力、正应力与切应力

应力：截面上任一点内力的集度。 正应力：垂直于截面的应力分量。 切应力：和截面相切的应力分量。 5. 截面法

分二留一，内力代替。可概括为四个字：截、弃、代、平。即：欲求某点处内力，假想用截面把构件截开为两部分，保留其中一部分，舍弃另一部分，用内力代替弃去部分对保留部分的作用力，并进行受力平衡分析，求出内力。 6. 变形与线应变切应变

变形：变形

工程力学答案

1-1试画出以下各题中圆柱或圆盘的受力图。与其它物体接触处的摩擦力均略去。 F O W A O W A (a) (b)

B O W B O W A

A (d)

(e)

解： F B O O W A FB W FA

B FA

FB (a) (b) FB FB FA A O W B O W A

FA (d)

(e)

1-2 试画出以下各题中AB杆的受力图。 A A E C C W W D D B B

a)

b)

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A O W c)

FO A O FA

W (c)

A C W B (c)

工程力学答案

解：

(d) FA C B FB

(a) A F FA FE (d) A E C W D B FB

(b)

FA C A FD D B FB

W (c)

(e) C B F C W B FA A C B FB

FD W A C W (e)

FB B

1-3 试画出以下各题中AB梁的受力图。

q

A’ D’ (d)

B’ (e)

F A D W A B C B q A C W B A C D F